Разработка органических светодиодов без использования индия

Исследователи Эймсовской лаборатории министерства энергетики США (U.S. Department of Energy's (DOE) Ames Laboratory) исследуют новые возможности использования хорошо известных полимеров в органических светоизлучательных диодах (organic light emitting diodes, OLEDs). Их работа позволит отказаться от использования такого ненадёжного компонента при производстве дисплеев компьютеров и сотовых телефонов, экранов телевизоров, как оксид индия и олова (indium tin oxide, ITO).

Этот оксид используется уже в течение десятилетий как прозрачное проводящее покрытие анода в ставших стандартными де-факто технологиях производства плоскопанельных дисплеев. В связи с ограниченностью поставок индия, повышением стоимости этого материала и растущим спросом на него в производстве дисплеев и в светотехнической промышленности Министерство энергетики США внесло индий в список критических материалов. В связи с этим учёные работают над решением проблемы нахождения недорогой замены индия.

Название полимера, о котором пойдёт речь, содержит много слов – поли(3,4-этилен диокситиофен): поли(стирен сульфонат). Кратко его именуют PEDOT:PSS, и известен он уже 15 лет.

До недавних пор этот материал не был достаточно прозрачен и не обладал достаточной проводимостью для того, чтобы рассматривать его в качестве полноценной замены ITO. Однако, используя технологию многослойного нанесения и специальную обработку, учёные смогли создать для использования в производстве дисплеев PEDOT:PSS OLEDs с существенно улучшенными возможностями.

По утверждению Мин Каи устройство на основе PEDOT:PSS по крайней мере на 44% эффективнее по сравнению с аналогичным изделием на основе ITO. Джозеф Шина отмечает, что повышение эффективности по сравнению с ITO-технологией превосходит любое из достижений на основе других материалов.

С помощью компьютерного моделирования исследователи показали, что улучшение характеристик в значительной степени определяется различием оптических свойств устройств на основе полимерной и ITO-технологии.

Другим ключевым достоинством использования PEDOT:PSS является гибкость, тогда как применение ITO нивелирует одно из больших достоинств OLED по сравнению с другими LED-технологиями. OLEDs могут размещаться на гибкой подложке, что само по себе ключевое достоинство этой технологии по сравнению с другими LEDs. Но ITO по своей природе – керамика, и этот материал скорее хрупкий, чем гибкий.

Учёные продолжают исследования с целью поиска более доступных и эффективных материалов и технологических процессов для производства OLED-экранов по доступной цене для потребительского рынка.

Созданная технология перспективна и в светотехнике, в тех приложениях, где диффузно рассеянный свет предпочтительнее точечных источников освещения, а также в сфере искусства и архитектуры.

www.sciencedaily.com

На данном сайте используются cookie для сбора информации технического характера и обрабатывается Ваш IP-адрес. Продолжая использовать этот сайт, вы даете согласие на использование файлов cookies.